一種往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置，主要由控制及操作部分、支撐部分、提供動(dòng)力部分和潤(rùn)滑介質(zhì)及儲(chǔ)存部分四部分組成，提供動(dòng)力部分由伺服電機(jī)、同步帶輪、滾珠絲杠、絲杠螺母、直線導(dǎo)軌和橫梁組成；潤(rùn)滑介質(zhì)及儲(chǔ)存部分由潤(rùn)滑介質(zhì)桶、泵筒和泵筒座組成；控制及操作部分由控制柜、計(jì)算機(jī)、測(cè)量控制卡、加熱棒、溫度傳感器、液位液溫計(jì)組成；潤(rùn)滑介質(zhì)及儲(chǔ)存部分設(shè)有四組；本發(fā)明能夠?yàn)閳A柱型樣件摩擦磨損問(wèn)題提供一種可行的試驗(yàn)方法；是以接近實(shí)際的柱塞和泵筒作為樣件來(lái)試驗(yàn)的裝置；能夠同時(shí)進(jìn)行四組試驗(yàn)并測(cè)量相應(yīng)的四組試驗(yàn)數(shù)據(jù)；能夠?qū)崿F(xiàn)柱塞在泵筒內(nèi)以不同的速度運(yùn)動(dòng)；能夠?qū)?rùn)滑介質(zhì)加熱和控溫，并能夠觀察到液位的高度。
【專利說(shuō)明】一種往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械工程領(lǐng)域，涉及一種抽油泵及類似管式泵柱塞與泵筒間摩擦磨損試驗(yàn)裝置，具體涉及一種往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]柱塞和泵筒是油田抽油井有桿抽油泵中最重要的運(yùn)動(dòng)摩擦副，其工作條件惡劣，需在聞溫、聞壓、聞砂、含臘等惡劣復(fù)雜的條件下長(zhǎng)時(shí)間、不間斷的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。因此，如何在保證抽油泵的井液提升效率前提下，減少柱塞和泵筒間磨損失效一直是抽油泵研究的熱點(diǎn)。然而柱塞和泵筒運(yùn)動(dòng)情況的復(fù)雜性和其測(cè)量的局限性給研究者帶來(lái)了極大挑戰(zhàn)，凸顯了抽油泵柱塞和泵筒摩擦磨損研究的必要性。
[0003]在研究抽油泵柱塞和泵筒間的摩擦磨損時(shí)，試驗(yàn)裝置起著至關(guān)重要的作用，目前，國(guó)內(nèi)外研究物體間的摩擦磨損試驗(yàn)時(shí)都是采用試驗(yàn)裝置來(lái)模擬檢測(cè)的，而且都是采用標(biāo)準(zhǔn)的樣件，來(lái)模擬點(diǎn)、線、面及復(fù)合形式的摩擦，以及在潤(rùn)滑條件下的摩擦對(duì)比。近年來(lái)，授權(quán)摩擦磨損試驗(yàn)裝置的專利大多都是應(yīng)用于試件的試驗(yàn)?，F(xiàn)今還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)用于抽油泵的柱塞和泵筒在高溫、高壓、高砂、含蠟等復(fù)雜環(huán)境下的摩擦磨損試驗(yàn)的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供了一種往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置。
[0005]本發(fā)明能夠?yàn)閳A柱型樣件摩擦磨損問(wèn)題提供一種可行的試驗(yàn)方法；本發(fā)明是以接近實(shí)際的柱塞和泵筒作為樣件來(lái)試驗(yàn)的裝置；本裝置能夠同時(shí)進(jìn)行四組試驗(yàn)并測(cè)量相應(yīng)的四組試驗(yàn)數(shù)據(jù)；發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)柱塞在泵筒內(nèi)以不同的速度運(yùn)動(dòng)；本發(fā)明能夠?qū)?rùn)滑介質(zhì)加熱和控溫，并能夠觀察到液位的高度。
[0006]本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，結(jié)合【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】如下:
[0007]—種往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置，主要由控制及操作部分、支撐部分、提供動(dòng)力部分和潤(rùn)滑介質(zhì)及儲(chǔ)存部分四部分組成，所述提供動(dòng)力部分由伺服電機(jī)1、同步帶輪I 2、同步帶輪II 4、滾珠絲杠6、與滾珠絲杠6形成螺紋副的絲杠螺母8、直線導(dǎo)軌15和橫梁9組成；
[0008]所述伺服電機(jī)1、滾珠絲杠6、直線導(dǎo)軌15分別固定在支撐部分中的背板7的上端、中間位置、左右兩側(cè)；
[0009]所述同步帶輪I 2固定在伺服電機(jī)I轉(zhuǎn)軸上，同步帶輪II 4固定在滾珠絲杠6的上端頂部，左右二端的直線導(dǎo)軌15分別設(shè)有滑塊alO、滑塊b37 ；
[0010]所述橫梁9左右二端分別與滑塊alO、滑塊b37固定連接，橫梁9中部與絲杠螺母8固定連接，橫梁9沿著直線導(dǎo)軌15往復(fù)上下直線運(yùn)動(dòng)；
[0011]橫梁9下端依次連接負(fù)荷傳感器16、球形桿端關(guān)節(jié)軸承17、連接軸18、柱塞桿30、柱塞32 ；[0012]所述潤(rùn)滑介質(zhì)及儲(chǔ)存部分由潤(rùn)滑介質(zhì)桶19、泵筒31和泵筒座34組成；
[0013]潤(rùn)滑介質(zhì)桶19固定在支撐部分中的底座14上，泵筒31是上下中通的，位于泵筒座34內(nèi)并固定在泵筒座34底端，泵筒座34位于潤(rùn)滑介質(zhì)桶19內(nèi)并固定在底座14上，柱塞32似于栗筒31內(nèi)。
[0014]技術(shù)方案中所述控制及操作部分由控制柜21、計(jì)算機(jī)20、測(cè)量控制卡25、加熱棒36、溫度傳感器33和液位液溫計(jì)11組成；
[0015]計(jì)算機(jī)20和測(cè)量控制卡25安裝在控制柜21內(nèi)，加熱棒36和溫度傳感器33皆安裝在潤(rùn)滑介質(zhì)桶19內(nèi)壁和泵筒座34外壁之間；液位液溫計(jì)11安裝在潤(rùn)滑介質(zhì)桶19外壁上。
[0016]技術(shù)方案中所述支撐部分還包括立柱12和背板支架27 ;底座14通過(guò)地腳螺栓固定在地面上，立柱12固定在底座14上，背板7固定在立柱12的頂端，背板支架27固定在背板7的背部，用于支撐背板7。
[0017]技術(shù)方案中的泵筒座34下端設(shè)有通孔，用于潤(rùn)滑介質(zhì)35通過(guò)通孔進(jìn)入泵筒31內(nèi)，泵筒座34上端設(shè)有泵筒座蓋29。
[0018]技術(shù)方案中的潤(rùn)滑介質(zhì)桶19內(nèi)裝有潤(rùn)滑介質(zhì)35，泵筒31內(nèi)充滿潤(rùn)滑介質(zhì)35，潤(rùn)滑介質(zhì)桶19上端設(shè)有潤(rùn)滑介質(zhì)桶蓋28。
[0019]技術(shù)方案中所述橫梁9下端依次連接四組負(fù)荷傳感器16、球形桿端關(guān)節(jié)軸承17、連接軸18、柱塞桿30、柱塞32 ；
[0020]所述潤(rùn)滑介質(zhì)及儲(chǔ)存部分設(shè)有四組；
[0021]四組柱塞32位于四組潤(rùn)滑介質(zhì)及儲(chǔ)存部分中的泵筒31內(nèi)；
[0022]所述控制及操作部分中加熱棒36、溫度傳感器33、液位液溫計(jì)11設(shè)有四組，四組加熱棒36和溫度傳感器33對(duì)應(yīng)安裝在四組潤(rùn)滑介質(zhì)及儲(chǔ)存部分中的潤(rùn)滑介質(zhì)桶19內(nèi)壁和泵筒座34外壁之間；四組液位液溫計(jì)11對(duì)應(yīng)安裝在四組潤(rùn)滑介質(zhì)及儲(chǔ)存部分中的潤(rùn)滑介質(zhì)桶19外壁上。
[0023]試驗(yàn)裝置主要技術(shù)指標(biāo):
[0024]I)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率:I?30次/分
[0025]2)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)行程:10?800mm
[0026]3)柱塞質(zhì)量:1?25kg
[0027]4)柱塞長(zhǎng)度:20 ?300mm
[0028]5)栗筒長(zhǎng)度:100 ?600mm
[0029]6)栗筒外徑:40?70mm
[0030]7)柱塞外徑:30?60mm[0031 ] 8)試驗(yàn)裝置組數(shù):I?4組
[0032]往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置的工作原理:計(jì)算機(jī)20控制伺服電機(jī)I轉(zhuǎn)動(dòng)，固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的同步帶輪I 2隨之轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)同步帶3帶動(dòng)同步帶輪II 4轉(zhuǎn)動(dòng)，同步帶輪II 4固定在滾珠絲杠6的頂端,滾珠絲杠6通過(guò)上下兩個(gè)滾珠絲杠固定座5將滾珠絲杠6固定在背板7的中間位置上，背板7的左右兩側(cè)有直線導(dǎo)軌15。絲杠螺母8嵌在橫梁9的中間位置，橫梁9的兩端有滑塊alO和滑塊b37沿直線導(dǎo)軌15滑動(dòng)。這樣，絲杠螺母8和滾珠絲杠6形成了螺紋副，滾珠絲杠6轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)橫梁9，沿著直線導(dǎo)軌15上下往復(fù)移動(dòng)。橫梁9的下端均勻連接四組負(fù)荷傳感器16，每組負(fù)荷傳感器16的下端依次連接著球形桿端關(guān)節(jié)軸承17、連接軸18、柱塞桿30。柱塞32固定在柱塞桿30上，在下端的泵筒31內(nèi)上下往復(fù)移動(dòng)。往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷傳感器16將柱塞與泵筒之間相互摩擦的微弱信號(hào)傳遞到測(cè)量控制卡25內(nèi)，測(cè)量控制卡25將負(fù)荷傳感器16的微弱信號(hào)進(jìn)行放大，之后進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，即轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，傳入計(jì)算機(jī)內(nèi)，在計(jì)算機(jī)的控制軟件內(nèi)界面顯示出柱塞和泵筒之間的摩擦力變化，溫度傳感器33將潤(rùn)滑介質(zhì)內(nèi)的溫度傳遞到溫度顯示表24內(nèi)，以數(shù)字顯示、溫度顯示表24可以設(shè)定潤(rùn)滑介質(zhì)的溫度，當(dāng)溫度低于設(shè)定值時(shí)，加熱棒36將自動(dòng)對(duì)潤(rùn)滑介質(zhì)加熱、液位液溫計(jì)11可以顯示出潤(rùn)滑介質(zhì)的液面高度和以水銀柱的方式顯示出潤(rùn)滑介質(zhì)的溫度。
[0033]柱塞摩擦磨損試驗(yàn)裝置主要操作步驟:
[0034]I)通過(guò)溫度顯示表對(duì)潤(rùn)滑介質(zhì)溫度進(jìn)行設(shè)定；
[0035]2)測(cè)量柱塞質(zhì)量后將柱塞裝夾在柱塞桿上，計(jì)算柱塞在泵筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)行程；
[0036]3)在計(jì)算機(jī)控制軟件設(shè)置柱塞行程、運(yùn)動(dòng)速度，開(kāi)啟伺服電機(jī)，帶動(dòng)柱塞在泵筒內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)；
[0037]4)在計(jì)算機(jī)試驗(yàn)裝置控制軟件內(nèi)觀察柱塞和泵筒之間摩擦力的數(shù)值變化，柱塞相對(duì)泵筒運(yùn)動(dòng)的位移，觀察溫度顯示表顯示的潤(rùn)滑介質(zhì)溫度變化等，并且注意是否異常，并隨之調(diào)整；
[0038]5)試驗(yàn)裝置工作指定時(shí)間，關(guān)閉伺服電機(jī)，存儲(chǔ)試驗(yàn)數(shù)據(jù)；
[0039]6)將柱塞取下，用天平測(cè)量其質(zhì)量，分析表面形貌并做好記錄；
[0040]7)重復(fù)步驟I)——步驟6)，進(jìn)行下一輪試驗(yàn)。
[0041 ] 與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是:
[0042]1.提供了一種往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)裝置，特別是為柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)提供一種測(cè)量裝置。
[0043]2.能夠同時(shí)進(jìn)行四組平行試驗(yàn)并測(cè)量相應(yīng)的四組試驗(yàn)數(shù)據(jù)，節(jié)省了試驗(yàn)的時(shí)間，而且可以根據(jù)試驗(yàn)的需要設(shè)定試驗(yàn)的速度。
[0044]3.可以實(shí)現(xiàn)對(duì)潤(rùn)滑介質(zhì)的加熱和控溫，潤(rùn)滑介質(zhì)桶外壁的液位液溫計(jì)能夠明顯的到觀察潤(rùn)滑介質(zhì)的高度和溫度。
[0045]4.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，可以測(cè)試不同直徑的圓柱型樣件內(nèi)外表面摩擦磨損，為圓柱型樣件的摩擦磨損提供了一種可行的試驗(yàn)方法。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0046]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0047]圖1是往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置的主視圖；
[0048]圖2是往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置中支撐部分、提供動(dòng)力部分和潤(rùn)滑介質(zhì)及儲(chǔ)存部分的側(cè)視圖；
[0049]圖3是往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置中磨損部件柱塞和泵筒的安裝位置及連接關(guān)系剖視圖；
[0050]圖4是往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置中背板的主視圖；
[0051]圖5是往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置中背板的側(cè)剖視圖；[0052]圖6是伺服電機(jī)的電機(jī)支架主剖視圖；
[0053]圖7是伺服電機(jī)的電機(jī)支架俯視圖；
[0054]圖8是滾珠絲杠固定座主視圖；
[0055]圖9是滾珠絲杠固定座俯剖視圖；
[0056]圖10是泵筒座剖視圖；
[0057]圖11是泵筒剖視圖；
[0058]圖中:
[0059]1、伺服電機(jī)；2、同步帶輪I ;3、同步帶；4、同步帶輪II ;5、滾珠絲杠固定座；6、滾珠絲杠；7、背板；8、絲杠螺母；9、橫梁；10、滑塊a ; 11、液位液溫計(jì)；12、立柱；13、排液孔；
14、底座；15、直線導(dǎo)軌；16、負(fù)荷傳感器；17、球形桿端關(guān)節(jié)軸承；18、連接軸；19、潤(rùn)滑介質(zhì)桶；20、計(jì)算機(jī)；21、控制柜；22、系統(tǒng)關(guān)閉開(kāi)關(guān)；23、系統(tǒng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)；24、溫度顯示表；25、測(cè)量控制卡；26、電機(jī)支架；27、背板支架；28、潤(rùn)滑介質(zhì)桶蓋；29、泵筒座蓋；30、柱塞桿；31、泵筒；32、柱塞；33、溫度傳感器；34、泵筒座；35、潤(rùn)滑介質(zhì)；36、加熱棒；37、滑塊b。
【具體實(shí)施方式】
[0060]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的描述:
[0061]本發(fā)明主要是由控制及操作部分、支撐部分、提供動(dòng)力部分和潤(rùn)滑介質(zhì)及儲(chǔ)存部分四部分組成的。
[0062]所述控制及操作部分由控制柜21、計(jì)算機(jī)20、測(cè)量控制卡25、加熱棒36、溫度傳感器33、液位液溫計(jì)11組成；
[0063]計(jì)算機(jī)20和測(cè)量控制卡25安裝在控制柜21內(nèi)，加熱棒36和溫度傳感器33都放在潤(rùn)滑介質(zhì)桶19內(nèi)壁和泵筒座34外壁之間；液位液溫計(jì)11放在潤(rùn)滑介質(zhì)桶19外壁上；
[0064]加熱棒36用于對(duì)潤(rùn)滑介質(zhì)35加熱；溫度傳感器33用于測(cè)控潤(rùn)滑介質(zhì)35的溫度；液位液溫計(jì)11用于顯示潤(rùn)滑介質(zhì)35液位的高度和溫度，可以直觀觀測(cè)；
[0065]所述支撐部分由往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置底端的底座14及其上端的立柱12、背板7和背板支架27組成。
[0066]底座14通過(guò)地腳螺栓固定在地面上，立柱12固定在底座14上，背板7固定在立柱12的頂端，背板支架27放在背板7的背部，用于支撐背板7。
[0067]所述提供動(dòng)力部分由伺服電機(jī)1、同步帶輪I 2、同步帶輪II 4、滾珠絲杠6、絲杠螺母8、橫梁9、直線導(dǎo)軌15、滑塊10、負(fù)荷傳感器16、連接軸18、球形桿端關(guān)節(jié)軸承17、柱塞桿30和柱塞32組成；
[0068]伺服電機(jī)I通過(guò)電機(jī)支架26固定在背板7上端，同步帶輪I 2固定在伺服電機(jī)I轉(zhuǎn)軸上，同步帶輪II 4固定在滾珠絲杠6的上端頂部，滾珠絲杠6通過(guò)滾珠絲杠固定座5固定在背板7中間位置，直線導(dǎo)軌15固定在背板7的左右邊緣，直線導(dǎo)軌15上設(shè)有沿直線導(dǎo)軌滑動(dòng)的滑塊10，滑塊10設(shè)為二個(gè)，橫梁9左右二端分別與二個(gè)滑塊10固定連接，橫梁9中部與絲杠螺母8固定連接，橫梁9沿著直線導(dǎo)軌15往復(fù)上下直線運(yùn)動(dòng)；橫梁9下端依次連接負(fù)荷傳感器16、球形桿端關(guān)節(jié)軸承17、連接軸18、柱塞桿30 ;負(fù)荷傳感器16用于測(cè)量負(fù)載力的大小。
[0069]伺服電機(jī)I通過(guò)同步帶輪帶動(dòng)滾珠絲杠6轉(zhuǎn)動(dòng)，滾珠絲杠6與絲杠螺母8形成螺紋副，從而帶動(dòng)橫梁9沿著直線導(dǎo)軌15往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，柱塞32固定在柱塞桿30下端，柱塞32位于泵筒31內(nèi)，柱塞32在泵筒31內(nèi)隨橫梁9往復(fù)移動(dòng)。
[0070]所述潤(rùn)滑介質(zhì)及儲(chǔ)存部分由潤(rùn)滑介質(zhì)桶19和泵筒31組成；
[0071]潤(rùn)滑介質(zhì)桶19固定在底座14上，泵筒31是上下中通的，位于泵筒座34內(nèi)并固定在泵筒座34底端，泵筒座34位于潤(rùn)滑介質(zhì)桶19內(nèi)并固定在底座上，泵筒座34下端設(shè)有通孔，用于潤(rùn)滑介質(zhì)35通過(guò)通孔進(jìn)入泵筒31內(nèi)，泵筒座34上端設(shè)有泵筒座蓋29，用于固定泵筒，防止泵筒31隨著柱塞32上下移動(dòng)；
[0072]潤(rùn)滑介質(zhì)桶19內(nèi)裝有潤(rùn)滑介質(zhì)35，泵筒31內(nèi)充滿潤(rùn)滑介質(zhì)35，潤(rùn)滑介質(zhì)桶19上端設(shè)有潤(rùn)滑介質(zhì)桶蓋28，用于防止?jié)櫥橘|(zhì)35濺出和雜物污染。
[0073]伺服電機(jī)I通過(guò)電機(jī)支架26固定在背板7的頂端，電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)固定在其轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的同步帶輪I 2轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)同步帶3帶動(dòng)同步帶輪II 4轉(zhuǎn)動(dòng)。同步帶輪II 4固定在滾珠絲杠6的頂端，滾珠絲杠6通過(guò)上下兩端的滾珠絲杠固定座5將其固定在背板7上，背板7的兩端安裝有直線導(dǎo)軌15，直線導(dǎo)軌15上的滑塊alO和滑塊b37固定在橫梁9的兩端，絲杠螺母8固定在橫梁9內(nèi)部的中間位置，這樣滾珠絲杠6和絲杠螺母8形成了螺紋副，從而可以帶動(dòng)著橫梁9沿著兩端的直線導(dǎo)軌15上下往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。橫梁9的下端均勻連接四組負(fù)荷傳感器16,每組負(fù)荷傳感器16的下端依次連接著球形桿端關(guān)節(jié)軸承17、連接軸18、柱塞桿30。柱塞32固定在柱塞桿30上，隨著橫梁9往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。試驗(yàn)裝置下端的底座14通過(guò)地腳螺栓固定在地面上，四組潤(rùn)滑介質(zhì)桶19和泵筒座34固定在底座14上，泵筒座34在潤(rùn)滑介質(zhì)桶19的內(nèi)部中心位置，泵筒座34用于固定泵筒31，泵筒31垂直放置，保證了柱塞32在泵筒31內(nèi)的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。通過(guò)負(fù)荷傳感器16、溫度傳感器33、加熱棒36、液位液溫計(jì)11、測(cè)量控制卡25等將采集的數(shù)據(jù)和控制試驗(yàn)條件。當(dāng)柱塞32在泵筒31內(nèi)的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可以實(shí)時(shí)顯示柱塞32和泵筒31之間摩擦力的變化和潤(rùn)滑介質(zhì)的溫度以及記錄柱塞32在泵筒31內(nèi)相對(duì)于泵筒31運(yùn)動(dòng)的位移，且可以控制柱塞32運(yùn)動(dòng)的位移和運(yùn)動(dòng)的速度，還可以控制潤(rùn)滑介質(zhì)35的溫度。試驗(yàn)裝置會(huì)自動(dòng)記錄和存儲(chǔ)相應(yīng)數(shù)據(jù)，便于分析。因此，摩擦磨損試驗(yàn)裝置可滿足測(cè)量柱塞32與泵筒31之間磨損量的需求。
[0074]往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置安裝位置組成是計(jì)算機(jī)20放在控制柜21上端，測(cè)量控制卡25連接到計(jì)算機(jī)上，控制柜21中間位置有顯示潤(rùn)滑介質(zhì)桶19內(nèi)溫度的溫度顯示表24。往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置的上端是伺服電機(jī)I固定在背板7上，同步帶輪I 2固定在伺服電機(jī)I的轉(zhuǎn)軸上，同步帶輪II 4固定在滾珠絲杠6上，通過(guò)同步帶3連接，絲杠螺母8固定在橫梁9中間的內(nèi)部，橫梁9兩端固定滑塊10，滑塊10沿著固定在背板7上的直線導(dǎo)軌15上的滑道可以往復(fù)移動(dòng)，橫梁9下端依次連接著負(fù)荷傳感器16、球形桿端關(guān)節(jié)軸承17、連接軸18和柱塞桿30，柱塞桿30用于固定柱塞32。往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置的下端，通過(guò)地腳螺栓，把往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置的底座14固定在地面上，底座14上面固定著四組潤(rùn)滑介質(zhì)桶19，用于儲(chǔ)存潤(rùn)滑介質(zhì)35，潤(rùn)滑介質(zhì)桶19上面有潤(rùn)滑介質(zhì)桶蓋28，防止?jié)櫥橘|(zhì)35濺出和雜物污染。潤(rùn)滑介質(zhì)桶19內(nèi)部有泵筒座34，泵筒座34也固定在底座14上，泵筒座34用于固定泵筒31，泵筒座34上配有泵筒座蓋29，防止泵筒31隨著柱塞32移動(dòng)。潤(rùn)滑介質(zhì)桶19內(nèi)有加熱棒36、溫度傳感器33，加熱棒36、溫度傳感器33位于潤(rùn)滑介質(zhì)桶19內(nèi)壁與泵筒座34之間，可以對(duì)潤(rùn)滑介質(zhì)35進(jìn)行加熱和控溫。潤(rùn)滑介質(zhì)桶19外部有液位液溫計(jì)11，可以時(shí)時(shí)的觀測(cè)液位的高度和潤(rùn)滑介質(zhì)35的溫度。
[0075]主要技術(shù)指標(biāo):柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率:10次/min，柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)行程:200mm，柱塞質(zhì)量:0.8kg,柱塞長(zhǎng)度:100mm,泵筒長(zhǎng)度:300mm,泵筒外徑:57mm,柱塞外徑:44mm,試驗(yàn)裝置
組數(shù):4組。
[0076]金屬柱塞與泵筒的配合間隙分五種配合間隙范圍分別為0.025?0.088mm，
0.050 ?0.113mm, 0.075 ?0.138mm, 0.100 ?0.163mm, 0.125 ?0.188mm。
[0077]本試驗(yàn)設(shè)定的柱塞和泵筒之間的間隙分別設(shè)定為0.08mm、0.1mm、0.12mm和0.14mm η
[0078]參閱圖10，泵筒座是由三段鑄鐵分別加工后焊接成的整體，上端用于固定泵筒的左右方向；中間起到支撐上端作用和連接下端的作用；下端用于支撐泵筒底端，避免下落，下端還加工了通孔，用于導(dǎo)入外界的潤(rùn)滑介質(zhì)。
[0079]設(shè)計(jì)采用長(zhǎng)春市新聯(lián)機(jī)電設(shè)備有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為STC1100的測(cè)量控制卡，臺(tái)達(dá)的ECMA-C31315QS的伺服電機(jī)，智敏電器生產(chǎn)的型號(hào)為ZLMB-0.2Τ負(fù)荷傳感器。
[0080]往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置中設(shè)置有四組負(fù)荷傳感器、球形桿端關(guān)節(jié)軸承、連接軸、柱塞桿、柱塞、潤(rùn)滑介質(zhì)桶19、泵筒31、泵筒座34、溫度傳感器33、液位液溫計(jì)
11、加熱棒36。
[0081]計(jì)算機(jī)20控制伺服電機(jī)I轉(zhuǎn)動(dòng)，固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的同步帶輪I 2隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)同步帶3帶動(dòng)同步帶輪II 4轉(zhuǎn)動(dòng)，同步帶輪II 4固定在滾珠絲杠6的頂端,滾珠絲杠6通過(guò)上下兩個(gè)滾珠絲杠固定座5將滾珠絲杠6固定在背板7的中間位置上，背板7的左右兩側(cè)有直線導(dǎo)軌15。絲杠螺母8嵌在橫梁9的中間位置，橫梁9的兩端有滑塊alO和滑塊b37，滑塊alO和滑塊b37沿直線導(dǎo)軌15滑動(dòng)。這樣，絲杠螺母8和滾珠絲杠6形成了螺紋副，滾珠絲杠6轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)橫梁9，沿著直線導(dǎo)軌15上下往復(fù)移動(dòng)。橫梁9的下端均勻連接四組負(fù)荷傳感器16,每組負(fù)荷傳感器16的下端依次連接著球形桿端關(guān)節(jié)軸承17、連接軸18、柱塞桿30。柱塞32固定在柱塞桿30上，在下端的泵筒31內(nèi)上下往復(fù)移動(dòng)。往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，通過(guò)負(fù)荷傳感器16、溫度傳感器33、液位液溫計(jì)11、加熱棒36、測(cè)量控制卡25等，顯示試驗(yàn)控制記錄四組相應(yīng)數(shù)據(jù)。每組數(shù)據(jù)都是通過(guò)各自的負(fù)荷傳感器傳輸?shù)綔y(cè)量控制卡內(nèi)，在控制卡將各自的信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，在計(jì)算機(jī)內(nèi)控制軟件界面顯示。
[0082]加熱棒36用于對(duì)潤(rùn)滑介質(zhì)35加熱；溫度傳感器33用于測(cè)控潤(rùn)滑介質(zhì)35的溫度；液位液溫計(jì)11用于顯示潤(rùn)滑介質(zhì)35液位的高度和溫度，可以直觀觀測(cè)；控制柜21中間位置有顯示潤(rùn)滑介質(zhì)桶19內(nèi)溫度的溫度顯示表24。
[0083]溫度傳感器主要測(cè)量和控制潤(rùn)滑介質(zhì)溫度，四個(gè)溫度傳感器分別連接各自在控制柜內(nèi)的溫度顯示表，溫度顯示表結(jié)構(gòu)是上部數(shù)字顯示潤(rùn)滑介質(zhì)溫度，下部用于設(shè)定潤(rùn)滑介質(zhì)溫度。與加熱棒相互連接，當(dāng)潤(rùn)滑介質(zhì)的溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，加熱棒對(duì)潤(rùn)滑介質(zhì)自動(dòng)加熱。
[0084]負(fù)荷傳感器16用于測(cè)量柱塞和泵筒之間的摩擦力的值，負(fù)荷傳感器將柱塞和泵筒之間摩擦力的微弱變化傳遞到測(cè)量控制卡上，測(cè)量控制卡將負(fù)荷傳感器的微弱信號(hào)進(jìn)行放大，之后進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，即轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，傳入計(jì)算機(jī)內(nèi)，在計(jì)算機(jī)的控制軟件內(nèi)界面顯示，[0085] 測(cè)量控制卡25主要功能是連接負(fù)荷傳感器，將負(fù)荷傳感器的微弱信號(hào)進(jìn)行放大，之后進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，即轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，傳入計(jì)算機(jī)內(nèi)，在計(jì)算機(jī)的控制軟件內(nèi)界面顯示，還有就是控制伺服電機(jī)按指定命令的轉(zhuǎn)動(dòng)和測(cè)量伺服電機(jī)編碼器信號(hào)，從而監(jiān)測(cè)柱塞上下運(yùn)動(dòng)的位移，在計(jì)算機(jī)的控制軟件內(nèi)界面顯示。
【權(quán)利要求】
1.一種往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置，主要由控制及操作部分、支撐部分、提供動(dòng)力部分和潤(rùn)滑介質(zhì)及儲(chǔ)存部分四部分組成，其特征在于: 所述提供動(dòng)力部分由伺服電機(jī)(I)、同步帶輪I (2)、同步帶輪II (4)、滾珠絲杠(6)、與滾珠絲杠(6 )形成螺紋副的絲杠螺母(8 )、直線導(dǎo)軌(15 )和橫梁(9 )組成； 所述伺服電機(jī)(I)、滾珠絲杠(6)、直線導(dǎo)軌(15)分別固定在支撐部分中的背板(7)的上端、中間位置、左右兩側(cè)； 所述同步帶輪I (2)固定在伺服電機(jī)(I)轉(zhuǎn)軸上，同步帶輪II (4)固定在滾珠絲杠(6)的上端頂部，左右二端的直線導(dǎo)軌(15)分別設(shè)有滑塊a (10)、滑塊b (37)； 所述橫梁(9)左右二端分別與滑塊a (10)、滑塊b (37)固定連接，橫梁(9)中部與絲杠螺母(8)固定連接，橫梁(9)沿著直線導(dǎo)軌(15)往復(fù)上下直線運(yùn)動(dòng)； 橫梁(9)下端依次連接負(fù)荷傳感器(16)、球形桿端關(guān)節(jié)軸承(17)、連接軸(18)、柱塞桿(30)、柱塞(32)； 所述潤(rùn)滑介質(zhì)及儲(chǔ)存部分由潤(rùn)滑介質(zhì)桶(19)、泵筒(31)和泵筒座(34)組成； 潤(rùn)滑介質(zhì)桶(19)固定在支撐部分中的底座(14)上，泵筒(31)是上下中通的，位于泵筒座(34)內(nèi)并固定在泵筒座(34)底端，泵筒座(34)位于潤(rùn)滑介質(zhì)桶(19)內(nèi)并固定在底座(14)上，柱塞(32)位于泵筒(31)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于:` 所述控制及操作部分由控制柜(21)、計(jì)算機(jī)(20)、測(cè)量控制卡(25)、加熱棒(36)、溫度傳感器(33 )和液位液溫計(jì)(11)組成； 計(jì)算機(jī)(20 )和測(cè)量控制卡(25 )安裝在控制柜(21)內(nèi)，加熱棒(36 )和溫度傳感器(33 )皆安裝在潤(rùn)滑介質(zhì)桶(19)內(nèi)壁和泵筒座(34)外壁之間；液位液溫計(jì)(11)安裝在潤(rùn)滑介質(zhì)桶(19)外壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于: 所述支撐部分還包括立柱(12)和背板支架(27)； 底座(14 )通過(guò)地腳螺栓固定在地面上，立柱(12 )固定在底座(14 )上，背板(7 )固定在立柱(12)的頂端，背板支架(27)固定在背板(7)的背部，用于支撐背板(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于: 泵筒座(34)下端設(shè)有通孔，用于潤(rùn)滑介質(zhì)(35)通過(guò)通孔進(jìn)入泵筒(31)內(nèi)，泵筒座(34)上端設(shè)有泵筒座蓋(29)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于: 潤(rùn)滑介質(zhì)桶(19)內(nèi)裝有潤(rùn)滑介質(zhì)(35)，泵筒(31)內(nèi)充滿潤(rùn)滑介質(zhì)(35)，潤(rùn)滑介質(zhì)桶(19)上端設(shè)有潤(rùn)滑介質(zhì)桶蓋(28)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種往復(fù)式柱塞泵筒摩擦磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于: 所述橫梁(9)下端依次連接四組負(fù)荷傳感器(16)、球形桿端關(guān)節(jié)軸承(17)、連接軸(18)、柱塞桿(30)、柱塞(32)； 所述潤(rùn)滑介質(zhì)及儲(chǔ)存部分設(shè)有四組； 四組柱塞(32)位于四組潤(rùn)滑介質(zhì)及儲(chǔ)存部分中的泵筒(31)內(nèi)； 所述控制及操作部分中加熱棒(36)、溫度傳感器(33)、液位液溫計(jì)(11)設(shè)有四組，四組加熱棒(36)和溫度傳感器(33)對(duì)應(yīng)安裝在四組潤(rùn)滑介質(zhì)及儲(chǔ)存部分中的潤(rùn)滑介質(zhì)桶(19)內(nèi)壁和泵筒座(34)外壁之間；四組液位液溫計(jì)(11)對(duì)應(yīng)安裝在四組潤(rùn)滑介質(zhì)及儲(chǔ)存部分中的潤(rùn)滑介質(zhì)桶(19)外壁 上。
【文檔編號(hào)】G01N3/56GK103822840SQ201410098520
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月17日
【發(fā)明者】劉鎮(zhèn)寧, 張錄豐, 鄭龍, 盧國(guó)龍, 張志輝, 王志杰, 牟維海, 孫洪亮, 蔡林君, 任露泉 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)